Effect of Radial Depth on Vibration and Surface Roughness During Face Milling of Austenitic Stainless Steel

This paper studies the influence of radial depth on vibration, chip formation and surface roughness during face milling of AISl3O4 austenitic stainless steel with indexable cemented carbide milling cutters. The amplitude of vibration acceleration increased with the increasing radial depth up to 80 mm. And the domain vibration frequency varied with the radial depth. In this paper, three types of chips were found： C shape, long shape and spiral shape. The minimum surface roughness value occurred when the radial depth equalled 40 mm in the experiment. Irregular changes of chip curl radius and chip thickness could be attributed to different numbers of alternately engaged teeth when the feed and speed were fixed. Surface roughness is related to forced vibration and chip formation. Radial depth with different numbers of alternately engaged teeth could significantly influence the forced vibration, chip formation, and surface roughness.

机器人抛光M-ZnS去除函数建模与工艺参数优化

为研究M-ZnS在机器人抛光过程中的材料去除模型和优化参数组合,探究M-ZnS光学元件的高精度、低成本、批量化制造方案,采用有限元法和数值仿真法,对M-ZnS的机器人抛光材料去除函数模型进行修正。基于有限元法建立了抛光盘的压力分布模型,采用曲线拟合方法得到了压力分布函数。仿真模型和实验数据对比表明,去除函数模型与实验数据中心相对偏差小于8%,证实了修正去除函数模型的有效性。然后,对抛光关键工艺参数进行优化,通过单因素实验法,获得了机器人抛光M-ZnS的优化工艺参数组合:对于10 mm的沥青盘,推荐压力为0.12~0.18 MPa,推荐的转速比为200/-10~200/-50 r/min。最后,采用修正的去除函数模型和优化工艺参数对100 mm口径的M-ZnS平面光学元件进行抛光,并对抛光前后的表面粗糙度和面形精度进行测量和对比。实验结果表明,经过单轮80.39 min抛光,表面质量明显提高,元件淡黄色逐渐褪去,表现为透明材料,面形PV从0.668μm降至0.229μm,收敛率为65%,表面粗糙度Sa从7.911 nm降低至2.472 nm,收敛率为68%。机器人抛光技术可作为M-ZnS光学元件高效高质量加工的重要手段。

涂布白纸板完成工段质量问题的分析与对策

主要针对涂布白纸板在复卷过程中经常出现的质量问题进行了分析汇总,主要针对在复卷过程中产生的纸毛、纸粉,纵切刀切割毛边,卷芯打折,纸面摩擦产生的镜面,端面不齐等常见问题进行分析总结并提出相应的对策。采取措施以提高复卷效率,降低工人劳动强度,提高产品质量。

牵伸罗拉联接并紧面的轴向接触变形因素分析

为保证牵伸罗拉的安装质量,以牵伸罗拉与罗拉轴承内圈联接并紧面的轴向接触变形为切入点进行分析,反向梳理材料内应力的变化、接触面的表面粗糙度、平面度误差及上车并紧后接触状态,从优化设计、优选材料、工艺基准选择、内应力消除、加工余量确定、减小平面度误差等方面提出改进措施。指出:在组装、装配中要注意关联件的接触精度以确保牵伸罗拉的安装质量,严格控制技术标准,加强清洁保养,以保证高稳定性、高可靠性的纺纱需求。

表面粗糙度对螺旋槽干式气体端面密封性能预测与结构优化的影响

将螺旋槽干式气体端面密封(S-DGS)的粗糙表面分成软环端表面、硬环端面开槽底面与非开槽表面3个区域,建立粗糙表面S-DGS性能的有限元分析理论模型,采用该模型研究3个区域表面粗糙度对S-DGS性能参数和端面几何结构参数优化的影响.结果表明:在相同工况和表面综合均方根差的条件下,粗糙表面S-DGS的开启力、气膜刚度和摩擦扭矩均大于光滑表面S-DGS,而泄漏量较小;在有关标准范围之内,硬环端面槽底面和软环端面的表面粗糙度对S-DGS的性能参数预测值产生较大影响,而硬环端面表面粗糙度的影响可以忽略;表面粗糙度对S-DGS端面几何结构参数的优化值没有影响.研究结果对S-DGS性能的正确预测和结构优化设计以及密封的修复工作具有重要的指导意义.

响应曲面法在表面粗糙度预测模型及参数优化中的应用

分析了切削速度、进给量和切削深度对表面粗糙度的影响规律,提出了一种车削难加工材料钛合金TC11表面粗糙度的建模方法.采用中心组合设计方法,建立了用于表面粗糙度预测的多元回归模型,运用方差分析检验了该预测模型的拟合度,利用响应曲面法对表面粗糙度建立等值响应曲面,从而可以通过切削参数的优化在保证加工质量的前提下获得更高的材料去除率,实现难加工材料钛合金高效切削.

低速运转气膜机械密封端面粗糙度对其密封性能的影响

以螺旋槽气体润滑机械密封为研究对象，采用有限单元法分析了各向同性的粗糙度对低速运转气体润滑机械性能的影响，并提出了适用于低速运转气膜机械密封特性分析的修正雷诺方程。理论分析表明：低速运转条件下，表面粗糙度对气膜机械密封各项性能均有较大的影响，在研究气膜机械密封特性时，要考虑表面粗糙度的影响；在特定膜厚条件下，当膜厚与粗糙度均方根的比值大于3～4时，表面粗糙度对密封性能的影响可以忽略不计；在较大粗糙度下，虽然密封开启力、气膜刚度随转速增加而显著提高，但同时泄漏量也明显加大，因此随着转速增加，较大粗糙度对气膜密封低速运转性能是有害的。

光学材料磨削的亚表面损伤预测

基于压痕断裂力学理论,建立了工件表面粗糙度与亚表层损伤深度的理论关系模型,用于预测磨削加工脆性光学材料引起的亚表层损伤深度。利用磁流变角度抛光技术检测了不同磨削加工工艺条件下亚表层的损伤深度,验证了理论模型的正确性。分析了加工工艺参数对工件表面粗糙度及亚表层损伤深度的影响规律,提出了提高材料去除率的磨削加工工艺方案。分析结果表明:脆性材料工件的亚表层损伤深度与工件的表面粗糙度呈非线性单调递增关系。工件亚表层损伤深度及工件表面粗糙度均随着切削深度和进给速度的增加而增加,随着主轴转速的增加而减小。对比实验结果与理论模型预测结果表明,提出的模型可以准确、无损伤地的预测磨削加工引起的工件亚表层损伤深度。

基于粗糙集和mPCA的人脸识别算法

提出了一种粗糙集与mPCA相结合的人脸识别算法。根据一定规则将人脸图像模块化,对每一个小模块利用PCA进行处理,对于经过PCA降维后的数据再利用粗糙集约减,去除冗余信息。该方法可以减少姿势表情的变化给人脸识别带来的影响,去除大量的冗余信息,从而降低计算的复杂性,提高识别率。基于ORL人脸数据库的实验结果表明,该算法正确识别率达到97%。

基于粗糙集属性约减和神经网络集成的人脸识别技术

提出了一种基于粗糙集的属性约简方法对经由PCA处理后的人脸特征进行提取,随后使用一种神经网络集成的方法对约简后的人脸数据进行识别。实验结果表明,使用该方法约简后的数据与使用仅由PCA处理后的数据相比,两者获得的识别精度基本相同,而前者的数据属性维数远小于后者,从而大大降低了识别过程的复杂程度。

机械密封端面倾斜对润滑性能的影响

采用自适应相关函数模拟密封环滑动面的微观表面形貌,建立了机械密封端面倾斜时的滑动面微观流体动压润滑模型。采用有限差分法,利用MATLAB语言进行编程求解,建立了滑动面微观流体动压润滑压力分布和流体膜厚分布的分析方法。在此基础上,研究了端面倾斜对机械密封端面流体膜压力分布、流体膜厚、摩擦力、发热量、泄漏量等润滑性能的影响,得到了一系列规律性曲线,并对规律进行了分析说明。

面齿轮磨削砂轮修整工艺参数试验研究

为了指导面齿轮磨削砂轮的修整,针对砂轮修整工艺参数对面齿轮齿面粗糙度的影响规律进行了试验研究。分析了面齿轮磨削加工原理及渐开线碟形砂轮的修整方法。进行了砂轮修整与面齿轮磨削试验,测量获得了面齿轮的表面粗糙度,得到了线速度比、滚轮进给速度和单次修整切深三个修整工艺参数对面齿轮齿面粗糙度的影响规律,并得到了粗糙度在面齿轮齿面的分布规律。建立了粗糙度与三个修整工艺参数的指数关系数学模型,可用于指导面齿轮磨削砂轮的修整与面齿轮的磨削加工。

油管接头台阶密封面的接触压力及密封性能

锥形油管螺纹接头在拧紧过程中如何保证其密封性能,是目前工程实践中的难点问题之一。以具有台阶密封面结构的锥形油套管接头为研究对象,通过对内外螺纹受力与变形分析和相互啮合时所满足的变形协调方程和位移方程,在弹性范围内建立了能够计算锥形油套管接头拧紧时台阶密封面上接触压力的计算模型。利用粗糙密封表面微观接触分析方法,以某一具体的API锥螺纹接头为例,计算模拟了螺纹拧紧圈数和初始间隙对台阶密封面上接触压力及密封性能的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。此研究有助于实际应用中合理确定油管接头拧紧圈数,为确保实现良好密封提供理论依据。

液体磁性磨具小孔光整加工材料去除机理及实验

针对小孔内壁光整加工技术的难题,本文提出一种新型精密研磨孔光整加工技术,以磁致相变理论为指导,从微观角度阐述了液体磁性磨具研磨孔光整加工的材料去除机理.采用"双刃圆半径"模型进行单个磨料颗粒切削模型研究,得出小孔光整加工的材料去除率数学表达式.通过实验验证了磨料粒度、入口压力、电流强度等因素对材料去除率以及表面粗糙度的影响,实验结果表明:在合适的范围内,增大磨料颗粒直径、入口压力以及电流强度有利于提高材料的去除率和表面质量.而当磨粒直径、入口压力以及电流强度选取过大时,虽然能获得较高的材料去除率,但是最终获得的表面粗糙度值并不理想.该研究为通孔零件内壁表面精密光整加工提供了有益参考.

粗糙齿面啮合的热弹流润滑分析

在王晓力等的基于平均流量模型的广义Reynolds方程的基础上,进一步建立了综合考虑流体的非牛顿特性、可压缩性、齿面粗糙度效应及热效应的线接触混合弹流润滑的广义Reyn-olds方程;并采用多重网格法求解润滑方程组,采用逐列扫描步进法求解温度控制方程,获得了渐开线齿轮传动混合热弹流润滑的完全数值解。对部分算例,分别分析了一对轮齿从入啮到脱啮的整个啮合过程中最大主剪应力和平均油膜厚度的变化规律。计算结果表明,计入齿面的粗糙度效应后,轮齿接触应力显著增大,这必然会对轮齿接触疲劳强度产生重要影响,因此,基于Hertz理论进行齿轮接触疲劳强度设计有失安全性。

插齿刀凸曲前刀面磨削方法研究

针对新构形硬质合金插齿刀凸曲前刀面的构形特点,运用空间曲面族求包络面的运动学方法和理论设计了凸曲前刀面的加工工艺方案,确定了各坐标轴的位置和运动关系,开发了插齿刀凸曲前刀面专用加工设备。针对正弦波形凸曲前刀面求解了数控加工刀位特征点并进行了砂轮加工轨迹拟合,进行了模数为5mm、齿数为21的插齿刀凸曲前刀面磨削实验,实验结果验证了所设计的加工方法及开发的机床能够满足加工要求。对21个齿前刀面进行了变参数磨削,通过对实验结果的检测与分析,得出了相对稳定的表面粗糙度区域所对应的3个砂轮转速及进给量区间。

干涉法激光-光纤表面粗糙度传感器设计

根据光波的干涉原理 ,在分析了现有光纤表面粗糙度传感器某些缺陷的基础上 ,设计了新型干涉型激光 -光纤表面粗糙度传感器 ,为新型非接触式表面粗糙度测量提供了新方法。

多次走刀端面粗铣加工优化策略

研究了数控与普通铣床多次走刀端面粗铣加工中铣削用量的计算机辅助优化。以最大生产率为目标 ,走刀次数和每次走刀下的铣削用量为变量 ,建立了多次走刀端面粗铣加工的数学优化模型 ;提出了优化分析与数字搜索相结合的优化策略 ,开发了相应的 CAM软件。

面铣刀铣削表面微观几何形貌仿真

应用计算机仿真可以预测被加工表面微观几何形貌和表面粗糙度,为切削参数及刀具的合理选择提供依据。以面铣刀为研究对象,通过建立了面铣刀加工数学模型,给出了面铣刀铣削表面微观几何形貌仿真算法,并开发了相应的铣削表面形貌仿真系统。基于该仿真系统,研究了面铣刀铣削参数及刀具几何角度对被加工表面微观几何形貌及粗糙度的影响规律,得出了对一些对实际加工具有指导意义的结论。

Si_(3)N_(4)陶瓷轴承套圈端面磨削实验及表面质量分析

目的确定加工氮化硅陶瓷轴承套圈端面的最优磨削加工参数,并构建表面粗糙度的预测模型。方法首先,使用双端面磨床对氮化硅陶瓷轴承套圈进行多组单因素实验,实验设置的2个变量分别为砂轮转速和砂轮进给速度,并对两变量分别设置4个加工参数水平,以分析砂轮进给速度和砂轮转速对加工后表面质量的影响;再利用MATLAB中的工具箱,构建表面粗糙度预测模型。结果通过实验得到最优的加工参数(砂轮转速为1400 r/min,砂轮进给速度为200μm/min),最优的表面粗糙度达到0.0827μm,符合工程中对高精度全陶瓷轴承端面的质量要求。建立了预测模型,并对该预测模型进行了优化,优化后的预测模型较实际测量的表面粗糙度Ra绝对值最小的相对误差为–0.56%,预测值与实际测量的表面粗糙度值的最大误差为0.0113μm。结论表面粗糙度与砂轮转速和砂轮进给速度呈负相关,从实验结果与预测模型中可以看出,随着砂轮转速和砂轮进给速度的提高,表面粗糙度呈下降趋势。磨削氮化硅陶瓷轴承套圈的端面时,适当提高砂轮转速和砂轮进给速度有助于降低表面粗糙度,提高表面质量。